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在产品开发过程中,大量的产品信息是由不同的计算机辅助设计系统产生的,它们具有异构性,这就给产品的设计和开发工作带来了一定的困难。随着对产品开发技术的革新,如缩短开发周期、降低产品全生命周期费用等,数字化产品开发技术应运而生。如何实现异构产品信息的转换或集成,为产品信息的共享提供有效的解决方案,一直是摆在科研工作者面前的热点和难点问题。本文研究了CAD模型到多体动力学模型转换的若干关键技术,并结合具体的科研项目,进行了模块的开发。
第一章首先综述了设计模型到分析模型转换的若干关键使能技术,介绍了这些技术的研究及发展现状.根据课题背景,提出了本文拟解决的若干问题,并提出了解决问题的方法,确定了本文的研究内容。
第二章提出了面向多体动力学分析的抽象实体模型智能构建技术。分析高速列车多体动力学模型,通过抽象、简化,构建组成高速列车抽象实体模型的构件库。通过交互选择联接件,自动识别联接单元,建立CAD模型零部件与抽象实体模型构件之间的映射关系。提取CAD模型零部件在三维空间中的位姿,实现抽象实体模型构件在三维空间中的定位。
第三章研究了基于许用自由度分析的运动约束自动识别技术。介绍许用自由度的概念及其描述方法,以及基于许用自由度的约束求解过程。分析常见装配约束的许用自由度,以及多个装配约束作用下许用自由度的合并方法,建立装配约束与许用自由度的映射关联。建立常见运动约束与许用自由度的映射关联,通过映射关系的传递实现装配约束到运动约束的转换。
第四章研究了基于属性分类的多体动力学分析参数提取技术。将多体动力学模型属性参数进行分类,针对每一类分别提出一种提取方法。针对几何属性,提出以质心为基准的属性提取方法;针对物理属性,提出基于连体坐标系的属性提取方法;针对约束属性,提出基于铰约束标记的属性提取方法。
第五章介绍了开发的高速列车多体动力学模型构建模块,阐述了模块使用的开发技术以及核心功能子模块。以高速列车为实现对象,介绍了该模块的应用过程。借助Adams仿真求解器对构建的高速列车多体动力学模型进行了仿真分析,以检验模型的正确性。
第六章总结了本文的研究成果,并对今后的研究工作作了展望。